熒光燈為什么能發光？

熒光燈和普通的白熾燈功能相同，但原理迥異。在白熾燈如標準燈泡中，電流通過固體燈絲，產生的熱量激發原子釋放出可見光子。熒光燈的電流則流過等離子體，一種離子化了的氣體，生成光子。

熒光燈的主要組成部分是密閉的玻璃燈管。燈管中含有少量的汞和壓力極低的惰性氣體，通常為氬氣。需要說明的是，汞非常有趣，它會自然蒸發。燈管的內壁還涂有磷光粉。燈管的兩端各有一個電極，每個電極都通過導線與電路相連。

在標準的快速啟動熒光燈的電極中設計了燈絲，即連接電路的高電阻導線。當你打開熒光燈，兩根電極絲同時受熱，電子發生汽化。自由電子撞擊燈管中的氣體原子，使束縛電子變得松散。在缺少一個電子的情況下，每個氣體原子都只帶正電荷，變為離子。和電子一樣，離子被吸引到帶有相反電荷的區域。兩個電極之間的電荷差導致了離子和電子在燈管內來回運動：氣體變為導電的等離子體，電弧從等離子體中間穿過。

當帶電粒子與汞原子發生撞擊，撞擊力可能會使原子中的一個電子被抬高到更高的能級。電子很快落回初始能級，將多余的能量以可見光子的形式釋放出來。

光 源

磷

被激發的汞原子釋放出來的多是我們看不到的紫外光子。為了提高使用率，熒光燈需要把紫外光轉化為可見光。

這就是燈管中為什么要用磷光粉涂層的原因。磷是一種被激發時會發光的物質。當一個光子撞擊一個磷原子的時候，一個磷電子就會躍遷至較高的能級，原子被加熱。當電子回落到正常能級，就會以另一個光子的形式釋放出能量。由于磷原子在加熱時釋放了一些能量，因此這個光子比最初光子的能量要少。

這些低能量的光子發出的光存在于可見光譜中，磷發出的是我們可以看見的白色光。我們還可以通過將不同的磷光粉混合來制造出不同顏色的光。

傳統的白熾燈使用熱量來發光。它們也會發出少量的紫外光，但這些紫外光無法轉換為可見光。因此，供給白熾燈的大量電能被浪費了。熒光燈利用了不可見光，而且產生的熱量極少，因此效能更高。同時，白熾燈由于存在散熱的過程，因此比熒光燈損耗的能量更多。總的來說，典型的熒光燈比白熾燈節能4～6倍。

鎮流器

在固體導體如電線中，電阻在特定溫度下都是恒定的。在氣體放電管如熒光燈中，電流會使電阻變小。這是因為有更多的電子和離子流穿過特定的區域，它們與更多的原子發生撞擊，釋放出電子，產生更多的帶電粒子。在這種情況下，如果電壓足夠大，電流就會在氣體放電管中自行流動。

熒光燈的鎮流器用來控制散逸電流的增加。最普通的鎮流器是磁性鎮流器，工作原理與感應器類似。感應器通常包含一個繞在金屬塊上的線圈。當電流通過電線時，會產生一個磁場。把電線放在同心線圈中，磁場就會增強。

這種類型的磁場不僅會影響線圈周圍的物體，也會影響線圈本身。線圈中的電流增大，磁場也會增強，產生與電線中的電流相抗衡的電壓。簡單說就是，電路（感應器）中纏繞的電線對通過線圈的電流的變化產生了反作用力。磁性鎮流器中的變壓器元件正是運用了這一原理來調節熒光燈中的電流的。

磁性鎮流器以相對較低的周波率來調節電流，這樣就會使熒光燈的燈光出現閃爍。同時，磁性鎮流器的振動頻率可能也很低。這就是為什么我們會聽到熒光燈嗡嗡作響的原因。

現代鎮流器在設計上使用了先進的電子學方法來更精確地調節電流。由于它們使用的周波率較高，燈光的閃爍和電子鎮流器發出的嗡嗡聲就不那么明顯了。不同的熒光燈需要設計不同的鎮流器來滿足不同造型的燈管所需要的電流和電壓。